運油-20加油機正式服役！“空中加油”為何如此重要?

近期，我國運油-20大型空中加油機正式服役。大國空軍為何極為重視空中加油機的裝備研發(fā)？空中加油有什么優(yōu)勢？

整理/新媒體編輯 段大衛(wèi)

7月31日，空軍在長春航空展新聞發(fā)布會上，非常罕見地公開表示，國產(chǎn)運油-20已正式進入空軍部隊服役，并且已經(jīng)在不久前與殲-16重型戰(zhàn)斗機，完成海上空中加油訓(xùn)練。戰(zhàn)斗機接受空中加油和戰(zhàn)斗機自行返航基地加油看似大同小異，那么大國空軍為何極為重視空中加油機的裝備研發(fā)？空中加油對于飛機執(zhí)行任務(wù)有何意義？

▲運油-20和殲-16聯(lián)合訓(xùn)練照片

冒險精神中誕生的“空中加油”

空中加油最早出現(xiàn)在第一次世界大戰(zhàn)后，在當(dāng)時航空冒險精神的刺激下，人們首先進行了嘗試。1921年7月的一天，美國的飛行馬戲團成員伊·馬耶組織了第一次空中特技加油，這是一場驚心動魄的航空表演。飛行員富蘭克·豪克駕駛一架SJ-1雙翼機，伊爾·馬耶背上綁著一筒汽油，站在機翼的上部。當(dāng)這架飛機與飛行員伊爾·道費梯駕駛的“詹尼”號飛機會合，馬耶徒步跨到“詹尼”飛機的機翼上，把汽油倒進油箱。目睹過這場空中表演的觀眾無不感到毛骨悚然。

為了使作戰(zhàn)飛機能執(zhí)行遠程作戰(zhàn)任務(wù)和延長留空時間，早在20世紀20年代就已有國家開始研究飛機空中加油技術(shù)了。1923年美國陸軍航空勤務(wù)隊率先用兩架德·哈蘭H4B偵察機嘗試用軟管進行空中加油，此次加油后增大了飛機續(xù)航時間并獲得成功，從而揭開了空中加油技術(shù)的序幕?？罩屑佑图夹g(shù)在軍事上的首次使用是在第二次世界大戰(zhàn)期間，美國為對日本轟炸珍珠港進行報復(fù)，采用B-25轟炸機從航空母艦上起飛，在夏威夷上空進行空中加油后，飛往日本本土進行轟炸。

飛機變身“長續(xù)航版”

在空中加油技術(shù)沒有出現(xiàn)以前，戰(zhàn)機的航程和打擊范圍都受到戰(zhàn)機油料攜帶量的限制，因此各國都想盡辦法給戰(zhàn)機裝上大油箱，并因此產(chǎn)生了副油箱等裝備。但是副油箱雖然能增大戰(zhàn)機帶油量，卻極大的增大了飛行阻力，因此其效果并不盡如人意。而轟炸機航程又比戰(zhàn)斗機大得多，因此當(dāng)時的戰(zhàn)機沒有辦法做到全程護航，這就使得轟炸機面臨被擊落的風(fēng)險。

空中加油機是空軍后勤兵種中極其重要的角色。它可以大大延長戰(zhàn)斗機、攻擊機等武裝機種的留空、續(xù)航能力，使它們可以加強制空權(quán)，加大縱深打擊力度。由于不用再降落來加油，飛機對機場的依賴極大減小，可增加一倍甚至更多的航程，同時增加了機場的調(diào)度空間。

“軟硬兼施”的加油裝置

▲軟管-錐管式加油裝置（圖片來源：人民網(wǎng)）

目前，空中加油裝置主要有兩種：一種是軟管-錐管式（簡稱“軟式”），20世紀40年代末由英國率先研發(fā)，主要由一條22米至30米的軟管和一個錐形漏斗組成。加油時飛行員只需將受油機前端受油口插入錐形漏斗內(nèi)，即可實現(xiàn)空中加油。美國海軍和世界大部分擁有空中加油機的國家普遍采用這種空中加油方式。其優(yōu)點是飛機上不需要專門的加油員，且一架加油機可同時為2至3架飛機加油，但加油效率相對較低。由于軟管放出后受氣流影響大，對受油機飛行員超密集編隊技術(shù)及空中對接技術(shù)的要求很高。

▲伸縮管式加油裝置（圖片來源：新浪網(wǎng)）

另一種是伸縮管式（簡稱“硬式”），即在加油機尾部安裝一個伸縮套管，套管的末端有兩個對稱的短翼，操縱員可通過操縱短翼，使套管在一定角度范圍內(nèi)移動。當(dāng)受油機接近加油機尾部時，兩機相對位置保持不變，套管操縱員操縱短翼，將套管伸進受油機受油口。這種加油方式受空中氣流影響相對較小，對接操作比軟式加油更為方便。套管直徑較大，加油速度快，但一次只能為一架飛機加油。

“屢見不鮮”的加油事故

不管“軟式”還是“硬式”，兩者有一個共同的前提，即加油機和受油機飛行高度、速度和方向均需高度一致，所處環(huán)境狀況也需相對穩(wěn)定，且對飛行員操作水平有極高要求。

由于難度系數(shù)大，空中加油事故可謂屢見不鮮。即使是較早發(fā)展空中加油技術(shù)的英國，也常被曝出空中加油事故。2018年8月，英國皇家空軍一架F-35B戰(zhàn)斗機從美國南卡羅萊納州跨大西洋飛回英國，在空中加油對接時，受油機探頭未能與加油機錐形浮錨對接成功，浮錨直接撞上F-35B戰(zhàn)斗機機體表面，導(dǎo)致戰(zhàn)機隱形涂層遭到嚴重破壞。

最驚悚的是在1966年，美軍一架KC-135加油機在地中海沿岸為B-52轟炸機進行硬式加油時，兩機發(fā)生碰撞事故，B-52轟炸機和KC-135加油機上的7名機組人員全部遇難。更嚴重的是，當(dāng)時這架B-52轟炸機還掛載了4枚氫彈，其中兩枚墜地破損導(dǎo)致核污染，另有一枚墜入地中海，美軍花費兩個多月才將其打撈起來。

2020年9月29日，美國海軍陸戰(zhàn)隊一架F-35B戰(zhàn)斗機在與一架KC-130J加油機進行空中加油訓(xùn)練時發(fā)生碰撞，在加利福尼亞州東南部墜毀。KC-130J加油機的右翼兩臺引擎葉片全部損毀，最終迫降在一片農(nóng)田中。這次事故雖未造成人員傷亡，但導(dǎo)致該架F-35B戰(zhàn)斗機徹底損毀，無法修復(fù)。

飛機為何要空中放油？

（圖片來源：騰訊網(wǎng)）

在飛行表演中，經(jīng)常會有飛機拖著一條尾煙掠過天空的場景，這給不少人留下了深刻印象。實際上，這是飛機在飛行過程中機尾放油管排放的燃油被點燃形成的一團火焰。

不過，飛機空中放油并不只是為了表演，而是為了保證飛行安全、提高飛行性能的一種措施。一般情況下，飛機起飛時要攜帶大量燃油和載荷，起飛重量遠大于允許飛機安全降落重量。正常飛行過程中，戰(zhàn)機會消耗大部分燃油。戰(zhàn)斗中，還會投放、使用掉一部分攜帶載荷，返航降落時飛機重量會大大減輕，滿足安全降落重量要求。然而，有時候飛機遇到類似設(shè)備故障等特殊情況便需要緊急降落。此時，為了滿足安全降落要求，飛行員就要放掉一部分燃油，降低飛機重量。

（資料來源：陳紹祖. 飛機空中加油[J]. 科學(xué)大眾:中學(xué)版, 2000(7):12-13.，新華網(wǎng)，人民網(wǎng)，新浪網(wǎng)，軍武次位面等等）

出品：科普中央廚房

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